收藏！一文读懂多模态RAG：打破单模态限制的AI革命

原创于 2025-12-04 10:52:13 发布 · 341 阅读

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多模态RAG是传统RAG的扩展，能同时处理文本、图像、音频和视频等多种数据类型。它通过多模态编码器将不同数据转换为共享嵌入空间的向量，存储于向量数据库，实现跨模态检索，再通过融合机制和生成模型创建统一上下文并生成响应。多模态RAG提高了AI系统的准确性和应用范围，在视觉问答、客户支持等领域有广泛应用，但同时也面临数据表示、计算成本等挑战。

单模态AI检索的问题

单模态检索在面对上下文跨越多种形式的现实场景时，显得力不从心。这就好比想要仅通过目录来理解一本书的全部内容，或是观看一部没有声音和字幕的电影。信息的不完整导致了检索结果的不准确，进而影响了用户体验，限制了AI能力的发挥。

模态之间的脱节，常常导致人工智能生成的响应不完整或不准确。而多模态RAG的出现，正是为了解决这一问题。它不再局限于单一数据类型，而是允许人工智能搜索并生成多种格式的响应，包括文本、图像、音频甚至视频。本质上，它使人工智能能够解读和连接不同形式的信息，使其更加强大和直观。

什么是多模 RAG？

多模态RAG的核心在于，它通过将多种数据类型无缝集成到检索和生成流程中，极大地增强了标准RAG框架。在传统的RAG系统中，AI模型会先检索相关的文本文档，然后再生成响应。而多模态RAG则更进一步，它引入了图像、音频和视频等非文本来源。

简单来说：

RAG ：将外部知识检索与基于文本的生成相结合。

RAG 架构

多模态RAG：在RAG的基础上，扩展功能以处理图像、视频、音频和文本等多种数据类型。

纯文本 RAG 与多模式 RAG

为什么这很重要？

类似人类的理解能力：人类能够跨多种模态处理信息，例如在阅读文本的同时观察视觉效果。多模态RAG正是模仿了这种能力，使AI更加贴近人类的思维方式。

提高准确性：通过将响应建立在多模式数据上，多模态RAG可以减少幻觉（错误输出）并增强情境意识，从而提高生成的准确性和可靠性。

更广泛的应用：从医疗保健到零售再到教育，多模态RAG使AI能够解决需要多模式推理的现实问题。

多模态 RAG 的架构

多模态RAG架构旨在处理多种数据格式，从多模态数据源检索相关信息，并根据检索到的上下文生成连贯的响应。让我们详细分析其核心组件和流程。

MM-RAG架构的核心组件

MM-RAG 架构由三个主要组件组成：检索、融合和生成。每个组件在系统有效处理多模态输入和输出方面都发挥着关键作用。

A. 多模态编码器：将输入转换为向量表示

MM-RAG 流程的第一步是将输入数据编码到位于共享高维空间中的向量嵌入中。这使得系统能够跨不同模态进行比较和推理。

文本编码器：采用BERT、T5或GPT等模型将文本编码为语义嵌入，以捕捉语言含义。这些嵌入是表示单词或短语之间关系的密集向量。
图像编码器：对比语言-图像预训练 (CLIP) 广泛应用于图像编码。它通过对成对数据（例如，字幕和图像）进行训练来对齐文本和视觉嵌入，从而实现跨模态理解。
音频编码器：通过 Whisper 或 Wav2Vec2 提取音高、声调和音素等特征将音频信号编码为嵌入，从而可以集成基于语音的输入。
视频编码器：视频逐帧处理，使用图像编码器（例如 CLIP）处理视觉数据，使用模型（例如 Whisper）处理音轨。帧之间的时间关系通常使用 Transformer 或循环网络来捕捉。